O que é uma turbina eólica de eixo vertical?

Normalmente construída com apenas duas ou três pás, uma turbina eólica de eixo vertical (VAWT) é um tipo de turbina eólica na qual o eixo principal do rotor opera verticalmente e não horizontalmente. Embora existam estilos diferentes desses tipos de turbinas, uma versão se parece muito com um batedor de ovos. Seu movimento, por outro lado, é semelhante a uma moeda girando em sua borda.

Quando a maioria das pessoas ouve a frase "turbina eólica", visualiza uma turbina eólica de eixo horizontal (HAWT). Um HAWT se parece muito com uma hélice de avião. A razão pela qual as pessoas associam estreitamente um HAWT ao conceito de turbina eólica é simplesmente porque a turbina eólica de eixo vertical não é tão comum quanto sua contrapartida horizontal. De fato, os VAWTs geralmente não são usados ​​para fins comerciais e raramente são conectados a redes de energia elétrica.

Obviamente, apesar das diferenças de aparência e dos modos distintos de operação, o VAWT e o HAWT geram eletricidade convertendo a energia do vento em torque usando um eixo rotativo. Ou seja, o vento gira as pás da turbina eólica em torno do rotor da turbina. Esse rotor, por sua vez, está conectado ao eixo principal da turbina, e esse eixo principal aciona um gerador, que gera eletricidade.

Existem alguns benefícios inerentes ao projeto da turbina eólica de eixo vertical. O gerador e a caixa de engrenagens da turbina podem ser colocados próximos ao nível do solo, facilitando a manutenção e reduzindo os custos iniciais de construção. Eles também não precisam enfrentar o vento como os HAWTs, o que aumenta sua capacidade de aproveitar a energia do vento e, assim, aumenta sua confiabilidade geral. Os fabricantes também argumentam que o VAWT é menos barulhento do que o seu homólogo do HAWT.

A principal desvantagem associada à turbina eólica de eixo vertical, no entanto, é que sua eficiência é reduzida porque as velocidades do vento são mais baixas perto do solo. Esse tipo de turbina geralmente não é capaz de produzir tanta eletricidade quanto o projeto HAWT. Os VAWTs também não se auto-iniciam, o que é um obstáculo à conectividade da rede elétrica. Por esses motivos, a turbina eólica de eixo vertical é frequentemente selecionada para instalação quando o custo ou a confiabilidade são a principal preocupação. Quando a produção total e a eficiência são as considerações mais importantes, a turbina eólica de eixo horizontal é normalmente usada.

Estão sendo feitas pesquisas sobre os VAWTs, em um esforço para aumentar sua produção de energia e minimizar o ruído mecânico e aerodinâmico. Os engenheiros esperam melhorar esse tipo de turbina eólica, para que possa eventualmente ser amplamente utilizada em paisagens urbanas, onde o espaço para instalações de parques eólicos é limitado.

Dos muitos tipos de projeto de turbinas eólicas de eixo vertical, os dois mais comumente construídos são as turbinas Savonious e Darrieus. Um engenheiro finlandês chamado Sigurd J. Savonius inventou a turbina simples do tipo arrasto em 1922, e o engenheiro francês Georges Jean Marie Darrieus inventou sua turbina mais prática do tipo elevador em 1927. Outros tipos de projetos de turbinas eólicas de eixo vertical incluem o turby, a quietrevolução , aerotecture, giromill e cycloturbine.

Cálculos detalhados sobre a aerodinâmica do rotor da turbina eólica de eixo vertical estão disponíveis online.